DE2850526A1 - Control system for hydraulic actuator - has variable-delivery pump and valve connecting pump to drain in mid-position of actuator control - Google Patents

Control system for hydraulic actuator - has variable-delivery pump and valve connecting pump to drain in mid-position of actuator control

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DE2850526A1 DE19782850526 DE2850526A DE2850526A1 DE 2850526 A1 DE2850526 A1 DE 2850526A1 DE 19782850526 DE19782850526 DE 19782850526 DE 2850526 A DE2850526 A DE 2850526A DE 2850526 A1 DE2850526 A1 DE 2850526A1
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Abstract

The control system is for an hydraulic actuator (8). It comprises a pump (1) with a control (16) to vary its delivery, an oil receiver (2), a three-position control valve (5) and a throttle (10, 11) pref. arranged in the pressure connection of the valve. Two pilot lines (12, 13) provide load-dependent control the lower-pressure line (12) being connected to a drain (2) in the mid-position (a) of the valve. An idling valve (17) is arranged in a line (23) leading from the pump delivery (3) to a drain (2) and opens as the pressure in the line (12) drops when this is connected to the drain.

Description

Steuereinrichtung für einen hydraulisch betriebenen Verbraucher Control device for a hydraulically operated consumer

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für einen hydraulisch betriebenen VerbraucherS mit einer Pumpe, deren Fördermenge mittels einer Stellvorrichtung veränderbar ist, mit einem Tank, mit einem Steuerventils das den Verbraucher in seiner Neutralstellung von Pumpe und Tank trennt und in seinen Arbeitsstellungen mit Pumpe und/oder Tank verbindet, und mit einer druckseitig angeordnetenO vorzugsweise im Steuerventil untergebrachten Drosselt die über zwei Steuerleitungen mit der Stellvorrichtung verbunden ist und diese lastabhängig steuert, wobei die Steuerleitung geringeren Drucks in der Neutralstellung des Steuerventils mit dem Tank verbunden ist.The invention relates to a control device for a hydraulic operated consumerS with a pump, the delivery rate by means of an adjusting device is changeable, with a tank, with a control valve that the consumer in its neutral position separates the pump and tank and in its working positions connects to the pump and / or tank, and preferably to an O arranged on the pressure side Located in the control valve, throttles the control device via two control lines is connected and this controls load-dependent, the control line lower Pressure in the neutral position of the control valve is connected to the tank.

Bei einer solchen bekannten Steuereinrichtung (DE-OS 25 14 624, Figo 1 und 7) wird die Stellvorrichtung in Abhängigkeit vom Druckabfall an der Drossel beeinflußt. Wenn in der Neutralsbellung die Steuerleitung geringeren Drucks mit dem Tank verbunden wirdf also keine Fördermenge benötigt wird5 sollte die Stellvorrichtung die Pumpe- auch auf eine Nullförderung einstellen.In such a known control device (DE-OS 25 14 624, Figo 1 and 7) the actuating device becomes dependent on the pressure drop across the throttle influenced. If in the neutral bark the control line with lower pressure is connected to the tank so no delivery rate is required5 the adjusting device should also set the pump to zero delivery.

Da derartige Pumpen in der Regel mit konstanter Drehzahl angetrieben werden und die Veränderung der Fördermenge durch eine Beeinflussung der Größe der Verdrängerkammern erfolgt, wird die während der Nullförderung in der Pumpe befindliche Druck flüssigkeit fortwährend umgewålzt9 was zu einer erheblichen Erwärmung führt.Since such pumps are usually driven at constant speed and the change in the delivery rate by influencing the size of the Displacement chambers takes place, is the one located in the pump during zero delivery Pressure fluid continuously circulated9 resulting in a significant warming leads.

Bei Pumpen der in diesem Zusammenhang verwendbaren Art ist es auch bekannt (DE-AS 18 12 635), außerhalb eines zur Fördermengenänderung verstellbaren Bahnträgers, an dem sich in einem umlaufenden Kolbenträger bewegbare Radialkolben abstützen, einen als Leckölsammelsystem dienenden Raum anzuordnen, aus dem Lecköl über einen Anschlußstutzen abgelassen werden kann, Für Steuereinrichtungen, bei denen Pumpen mit konstanter Fördermenge verwendet werden, ist es bekannt (DExAS 25 06 923), ein Leerlaufventil in einer Pumpendruckseite und Tank verbindenden Leitung vorzusehen, das in der Neutralstellung des Steuerventils öffnet, damit die Pumpenleistung herabgesetzt wird. Das kolbenförmig ausgebildete Verschlußstück des Leerlaufventils ist auf seiner dem Ventilsitz abgewandten Seite durch eine Feder belastet und begrenzt einen Rauii, der in der Neutralstellung des Steuerventils mit dem Tank verbunden ist und in den Betriebsstellungen annäherend unter dem Pumpendruck steht.It is also the case with pumps of the type that can be used in this context known (DE-AS 18 12 635), outside of an adjustable flow rate change Rail carrier, on which radial piston movable in a rotating piston carrier support to arrange a space serving as a leakage oil collection system from the leakage oil can be drained via a connection piece, for control devices, at where pumps with a constant flow rate are used, it is known (DExAS 25 06 923), an idle valve in a line connecting the pump pressure side and the tank provide that opens in the neutral position of the control valve, so that the pump output is reduced. The piston-shaped closure piece of the idle valve is loaded and limited by a spring on its side facing away from the valve seat a Rauii, which is connected to the tank in the neutral position of the control valve and is approximately below the pump pressure in the operating positions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrundeD eine Steuerein richtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben mit deren Hilfe die Leerlauf-Erwärmung der verstellbaren Pumpe ganz erheblich herabgesetzt werden kann.The invention is based on the object of a control device of the type described at the outset, with the help of which the idle heating is indicated the adjustable pump can be reduced quite considerably.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Leerlaufventil, das in einer Pumpendruckseite und Tank verbindenden Leerlaufleitung angeordnet ist und in Abhängigkeit vom Druck in der Steuerleitung geringeren Drucks öffnet, wenn diese mit dem Tank verbunden wird0 Während das Leerlaufventil bei einer Pumpe mit konstanter Fördermenge notwendig IStD um die geförderte Druckflüssigkeit leistungsarm zum Tank zurückzuleiten, dient es im vorliegenden Fall dazu, einen äußeren DruckauSgleich zwischen Pumpendruck-und -saugseite herzustellen derart daß nicht die gesamte in der Pumpe befindliche Druckflüssigkeit nur innerhalb der Pumpe umgewälzt wird0 Schon geringfügige Druckunterschiede reichen aus, um einen Teil oder die gesamte Druckflüssigkeit in der Pumpe in den äußeren Umlauf zu bringen,so daß statt der bisherigen Erwärmung der in der Pumpe eingeschlossenen Flüssigkeit eine fortwährende Kühlung erfolgt. Dies gilt bei unbehinderter Leerlaufleitung sogar dann, wenn sich der Druckgradient zwischen Druck- und Saugseite zeitweilig umkehren sollte.This object is achieved according to the invention by an idle valve, which is arranged in an idle line connecting the pump pressure side and the tank and, depending on the pressure in the control line, the lower pressure opens when this is connected to the tank 0 while the idle valve on a pump with constant flow rate necessary IStD around the pumped hydraulic fluid with little power To return to the tank, in the present case it serves to equalize an external pressure between the pump pressure and suction side so that not all of the in the The hydraulic fluid in the pump is only circulated within the pump slight differences in pressure are sufficient to control part or all of the hydraulic fluid to bring in the pump in the outer circulation, so that instead of the previous heating the liquid trapped in the pump is continuously cooled. If the idle line is unobstructed, this applies even if the pressure gradient changes should temporarily reverse between pressure and suction side.

Besonders günstig ist es, wenn die Leerlaufleitung durch das Pumpengehäuse geführt ist. Dies ergibt eine zusätzliche Kühlung durch die im äußeren Umlauf bewegte Flüssigkeit.It is particularly favorable if the idle line goes through the pump housing is led. This results in additional cooling due to the movement in the outer circulation Liquid.

Dies kann insbesondere dadurch geschehen, daß die Pumpe ein mit dem Tank verbundenes Leckölsammelsystem aufweist, und daß die Leerlaufleitung über dieses System geführt ist. Hierfür sind nur geringfügige zusätzliche Maßnahmen an der Pumpe erforderlich.This can be done in particular that the pump is one with the Has tank connected leakage oil collection system, and that the idle line via this System is guided. Only minor additional measures are required on the pump for this purpose necessary.

Mit Vorzug ist die Stellvorrichtung so ausgelegt, daß in der Neutralstellung des Steuerventils die Pumpe mit einem vorgegebenen minimalen Förderdruck betreibbar ist. Dieser minimale Förderdruck führt zu einer durch die Strömungswiderstände in der Leerlaufleitung bestimmten Förderung durch die Leerlaufleitung und damit zu einer besonders intensiven Kühlwirkung.The adjusting device is preferably designed so that in the neutral position of the control valve, the pump can be operated with a predetermined minimum delivery pressure is. This minimum delivery pressure leads to a through the flow resistances in the idle line certain promotion through the idle line and thus to a particularly intensive cooling effect.

Für die Ausbildung des Leerlaufventils empfiehlt es sich, daß das mit einem Ventilsitz zusammenwirkende Verschluß stück des Leerlaufventils von einem Kolben getragen wird, der einen wesentlich größeren Querschnitt als der Ventilsitz hat, und daß die dem Verschlußstück abgewandte Seite des Ventilsitzes mit der Pumpendruckseite und die dem Verschlußstück abgewandte Seite des Kolbens mit der Steuerleitung geringeren Drucks verbunden ist. Diese Ausgestaltung stellt sicher, daß das Leerlaufventil auch bei einem kleinen Druckunterschied an der Drossel sicher geschlossen bleibt, bei Anschluß der Steuerleitung geringeren Drucks an den Tank dagegen mit Sicherheit öffnet.For the formation of the idle valve, it is recommended that the with a valve seat cooperating closure piece of the idle valve of a Piston is carried, which has a much larger cross-section than the valve seat has, and that the side of the valve seat facing away from the closure piece with the pump pressure side and the side of the piston facing away from the closure piece with the control line is smaller Pressure is connected. This configuration ensures that the idle valve remains securely closed even with a small pressure difference at the throttle, on the other hand, if the control line with lower pressure is connected to the tank, it will certainly do so opens.

DesweiUren kann dem Leerlaufventil eine Strömungsbegrenzungs-Drossel zugeordnet sein. Damit läßt sich der Strömungswiderstand in der Leerlaufleitung und folglich die zur Kühlung umgewälzte Flüssigkeitsmenge weitgehend bestimmen.Furthermore, the idle valve can have a flow restriction throttle be assigned. This allows the flow resistance in the idle line and consequently largely determine the amount of liquid circulated for cooling.

Eine besonders einfache Ausführungsform ergibt sich, wenn der Ventilsitz als Drosselbohrung ausgebildet ist.A particularly simple embodiment is obtained when the valve seat is designed as a throttle bore.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung und Fig. 2 eine schematische Darstellung der Pumpe mit ihren Anschlüssen.The invention is illustrated below with reference to one in the drawing Embodiment explained in more detail. They show: FIG. 1 a circuit diagram of the invention Control device and FIG. 2 a schematic representation of the pump with its connections.

Die Saugseite einer Pumpe 1 ist mit einem Tank 2, die Druckseite 3 über eine Druckleitung 4 mit einem Steuerventil 5 verbunden. Dieses steht über zwei Motoranschlußleitungen 6 und 7 mit einem hydraulischen Axialmotor 8 und über eine Ablaufleitung 9 mit dem. Tank 2 in Verbindung. Das Steuerventil 5 hat eine Neutralstellung a und zwei Betriebsstellungen b und c.The suction side of a pump 1 is connected to a tank 2, the pressure side 3 connected to a control valve 5 via a pressure line 4. This stands above two Motor connection lines 6 and 7 with a hydraulic axial motor 8 and via a Drain line 9 with the. Tank 2 in connection. The control valve 5 has a neutral position a and two operating positions b and c.

In den Betrebsstellungen wird die Druckflüssigkeit über einen Strompfad mit einer Drossel 10 bzw. 11 zum Motor 8 geleitet, während die verdrängte Flüssigkeit über einen zweiten Strompfad und die Ablaufleitung 9 zum Tank 2 abfließen kann. Jenseits der Drossel ist ein Strompfad für eine Steuerleitung 12 angeschlossen. Diese wird in der Neutralstellung a, in der die Druckleitung 4 und die beiden Motoranschlußleitungen 7 und 6 abgesperrt sind, mit dem Tank 2 verbunden.In the operating positions, the hydraulic fluid is supplied via a current path with a throttle 10 or 11 to the motor 8, while the displaced liquid can flow off to the tank 2 via a second current path and the drain line 9. A current path for a control line 12 is connected beyond the throttle. This is in the neutral position a, in which the pressure line 4 and the two motor connection lines 7 and 6 are shut off, connected to the tank 2.

Mit der Druckseite 3 ist eine Steuerleitung 13 verbunden. Die Druckdifferenz zwischen den beiden Steuerleitungen 12 und 13, welche im Betriebsfall dem Druckabfall an der Drossel 10 bzw.A control line 13 is connected to the pressure side 3. The pressure difference between the two control lines 12 and 13, which in the operating case, the pressure drop at the throttle 10 resp.

11 entspricht, steuert ein durch eine Feder 14 belastetes Ventil 15, mit dessen Hilfe Druckflüssigkeit zu einem Servo-Notor 16 geleitet werden kann. Dieser vermag über ein Gestänge 16a die Fördermenge der Pumpe 1 zu verstellen. Die Verstellung erfolgt derart, daß der Druckabfall an der Drossel 10 bzw. 11 einen der Federbelastung entsprechenden konstanten Wert hat.11, controls a loaded by a spring 14 Valve 15, with the help of which hydraulic fluid can be fed to a servo notor 16. This is able to adjust the delivery rate of the pump 1 via a linkage 16a. the Adjustment takes place in such a way that the pressure drop across the throttle 10 or 11 is a has a constant value corresponding to the spring load.

Uenn der Schieber des Steuerventils 5 nur wenig in seine Betriebsstellung verschoben ist, entspricht diesem Druckabfall eine kleine Fördermenge, wenn er weit in die Betriebsstellung verschoben ist, eine große Fördermenge. In der Neutralstellung, uenn die Steuerleitung 12 Tankdruck führt, sorgt die Stellvorrichtung 16 dafür, daß die Pumpe 1 einen minimalen Förderdruck, den "stand-by-Druck" erzeugt, der von dem Druck der Feder 14 abhängt.Uenn the slide of the control valve 5 is only slightly in its operating position is shifted, this pressure drop corresponds to a small delivery rate if it is wide is shifted to the operating position, a large flow rate. In the neutral position, When the control line 12 carries tank pressure, the actuating device 16 ensures that that the pump 1 generates a minimum delivery pressure, the "stand-by pressure", that of the pressure of the spring 14 depends.

DEs weiteren ist ein Leerlaufventil 17 vorgesehen, das einen als Dr@sselbohrung ausgebildeten Ventilsitz 18 und ein Verschlußstuck 19 aufweist, welches von einem Kolben 20 getragen ist, dessen Querschnitt erheblich größer als derjenige des Ventilsitzes 18 ist0 Der Eingang 21 des Leerlaufventlls 17 ist mit der Druckseite 3, der Ausgang 22 über eine Leerlaufleitung 23 über die Pumpe 1 und einen weiteren Leitungsabschnitt 24 mit dem Tank 2 verbunden0 Der Raum 25 auf der dem Verschlußstück 19 abgewandten Seite des Kolbens 20 ist über einen Abzweig 12a mit der Steuerleitung 12 verbunden0 Dieses Leerlaufventil ist in den Betriebs stellungen des Steuerventils 5 vom Druckabfall an den Drosseln 10 bzw. 11 belastet. Es wird aber wegen der Querschnittsunterschiede zwischen der Kolbenfläche 20 und der Ventilsitzfläche 18 sicher geschlossen gehalten. In der Neutralstellung, wenn die Steuerleitung 12 Tankdruck führt, verschiebt sich jedoch der Kolben 20 unter dem Einfluß des vorgegebenen, minimalen Förderdrucks, so daß eine durch den Widerstand der Drosselbohrung bestimmte Flüssigkeitsmenge von der Pumpendruckseite 3 zum Tank 2 strömt.Another idle valve 17 is provided, one as a throttle bore formed valve seat 18 and a closure piece 19, which of a Piston 20 is carried, the cross section of which is considerably larger than that of the valve seat 18 ist0 The inlet 21 of the idle valve 17 is with the pressure side 3, the outlet 22 via an idle line 23 via the pump 1 and a further line section 24 connected to the tank 2, the space 25 on the one facing away from the closure piece 19 The side of the piston 20 is connected to the control line 12 via a branch 12a This idle valve is in the operating positions of the control valve 5 from the pressure drop loaded at the throttles 10 and 11, respectively. But it is because of the cross-sectional differences held securely closed between the piston surface 20 and the valve seat surface 18. In the neutral position, when the control line 12 carries tank pressure, shifts however, the piston 20 is under the influence of the predetermined, minimum delivery pressure, so that an amount of liquid determined by the resistance of the throttle bore flows from the pump pressure side 3 to the tank 2.

Figo 2 zeigt9 daß die Pumpe 1 in einem Gehäuse 26 einen auf einer mit konstantes Drehzahl angetriebenen Wolle 27 befestigten Kolbenträger 28 at¢wei$tO Dieser niit i entsprechenden Zylindern sechs Radialkolben 29 auf. Diese stützen sich am inneren Umfang eines Bahnträgers 30 ab, der um eine feste Achse 31 schwenkbar ist und zu diesem Zweck einen Zapfen 32 aufweist, der von einem auf dem Gestänge 16a sitzenden Mitnehmer 33 erstellt werden kann. In der nicht sichtbaren Seitenwand des Gehäuses sind eine mit dem Tank 2 verbundene Saugnut 34 und eine mit der Druckseite 3 verbundene Drucknut 35 vorgesehen, die gestrichelt eingezeichnet sind. Bei einer Verstellung des Gestänges 16a wird der Bahnträger 30 in eine exzentrische Bahn verlagert, so daß sich die Fördermenge ändert.Figo 2 shows9 that the pump 1 in a housing 26 one on one with constant speed driven wool 27 attached piston carrier 28 at ¢ wei $ to This niit i corresponding Cylinders six radial pistons 29. These are supported on the inner circumference of a web carrier 30, which is fixed around a Axis 31 is pivotable and for this purpose has a pin 32 which is of a driver 33 seated on the linkage 16a can be created. In the invisible Side wall of the housing are a suction groove 34 connected to the tank 2 and a provided with the pressure side 3 connected pressure groove 35, which is shown in dashed lines are. When the linkage 16a is adjusted, the track carrier 30 becomes eccentric Shifted path so that the flow rate changes.

Außerhalb des Bahnträgers 30 ist ein Raum vorgesehen, der als Leckölsammelsystem 36 dient. Er weist einen Stutzen 37 auf, in welchen die Leerlaufleitung 23 mündet, und einen weiteren Stutzen 38, der über den Abschnitt 24 mit dem Tank 2 verbunden ist.Outside the web carrier 30, a space is provided as a leakage oil collection system 36 serves. It has a nozzle 37 into which the idle line 23 opens, and a further connector 38 which is connected to the tank 2 via the section 24 is.

Wenn daher in der Neutralstellung deteuerventils 5 die Pumpe 1 mit dem minimalen Förder,druck arbeitet, wird Flüssigkeit über das Leerlaufventil 17 und das Leckölsammelsystem 36 zum Tank 2 geleitet. Dies ergibt den gewünschten Kühleffekt.Therefore, when in the neutral position deteuerventils 5, the pump 1 with the minimum delivery pressure works, liquid is via the idle valve 17 and the leakage oil collection system 36 is directed to the tank 2. This gives the desired cooling effect.

Claims (7)

Patentansprüche t.y Steuereinrichtung für einen hydraulisch betriebenen Verbraucher, mit einer Pumpe, deren Fördermenge mittels einer Stellvorrichtung veränderbar ist, mit einem Tank, mit einem Steuerventil, das den Verbraucher in seiner Neutralstellung von Pumpe und Tank trennt und in seinen Arbeitsstellungen mit Pumpe und/oder Tank verbindet, und mit einer druckseitig angeordneten, vorzugsweise im Steuerventil untergebrachten Drossel, die über zwei Steuerleitungen mit der Stellvorrichtung verbunden ist und diese lastabhängig steuert, wobei die Steuerleitung geringeren Drucks in der Neutralstellung des Steuerventils mit dem Tank verbunden ist, gekennzeichnet durch ein Leerlaufventil (1t, das in einer Pumpendruckseite (3) und Tank (2) verbindenden Leerlaufleitung (23) angeordnet ist und in Abhängigkeit vom Druck in der Steuerleitung (12) geringeren Drucks öffnet; wenn diese mit dem Tank verbunden wird. Claims t.y control device for a hydraulically operated Consumer, with a pump whose delivery rate can be changed by means of an adjusting device is, with a tank, with a control valve that puts the consumer in its neutral position separates from pump and tank and in its working positions with pump and / or tank connects, and with one arranged on the pressure side, preferably in the control valve housed throttle, which is connected to the actuating device via two control lines is connected and this controls load-dependent, the control line lower Pressure in the neutral position of the control valve is connected to the tank, marked through an idle valve (1t, which connects in a pump pressure side (3) and tank (2) Idle line (23) is arranged and depending on the pressure in the control line (12) lower pressure opens; when this is connected to the tank. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnt, daß die Leerlaufleitung (23) durch das Pumpengehäuse (26) geführt ist. 2. Control device according to claim 1, characterized in that the idle line (23) is guided through the pump housing (26). 3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (1) ein mit dem Tank (2) verbundenes LeckölsammelsystEm m (36) aufweist und daß die Leerlaufleitung (23) über dieses System geführt ist. 3. Control device according to claim 2, characterized in that the pump (1) has a leakage oil collection system (36) connected to the tank (2) and that the idle line (23) is passed through this system. 4. Steuereinrichtung nach einem der Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (16) so steuerbar ist, daß in der Neuträstellung des Steuerventils (5) die Pumpe mit einem vorgegebenen, minimalen Förderdruck betreibbar ist.4. Control device according to one of claims 1-3, characterized in that that the adjusting device (16) can be controlled so that in the new position of the control valve (5) the pump can be operated with a predetermined, minimum delivery pressure. 5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einem Ventilsitz (18) zusammenwirkende Verschlußstück (19) des Leerlaufventils (17) von einem Kolben (20) getragen wird, der einen wesentlich größeren Querschnitt als der Ventilsitz hat, und daß die dem Verschlußstück abgewandte Seite des Ventilsitzes mit der Pumpendruckseite (3) unidie dem Verschlußstück abgewandte Seite des Kolbens mit der Steuerleitung (12) geringeren Drucks verbunden ist.5. Control device according to one of claims 1 - 4, characterized in that that the closure piece (19) of the idle valve which cooperates with a valve seat (18) (17) is carried by a piston (20) which has a much larger cross-section than the valve seat, and that the side of the valve seat facing away from the closure piece with the pump pressure side (3) and the side of the piston facing away from the closure piece is connected to the control line (12) at lower pressure. 6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Leerlaufventil (17) eine Strömungsbegrenzungsdrossel (18) zugeordnet ist.6. Control device according to claim 5, characterized in that the idle valve (17) is assigned a flow restriction throttle (18). 7. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (18) als Drosselbohrung ausgebildet ist.7. Control device according to claim 6, characterized in that the valve seat (18) is designed as a throttle bore.
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